DE2346380C3 - Kollektorloser Gleichstrommotor - Google Patents
Kollektorloser GleichstrommotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einem zylindrischen Luftspalt und
einem permanentmagnetischen Innen- oder Außenrotor, mit einer von einem Drehstellungsdetektor
gesteuerten, im Betrieb ein Wechselfeld und damit ein Lücken aufweisendes elektromagnetisches Antriebsmoment
erzeugenden Wicklung, mit einem durch Veränderung des Statorblechpaketdurchmessers verursachten,
über den Drehwinkel unterschiedlichen Luftspalt, wobei in bestimmten Drehwinkelbereichen durch Zusammenwirken
des permanentmagnetischen Rotors und des Stators magnetische Energie speicherbar und dann in
darauffolgenden Drehwinkelbereichen zur Überwindung der Momentlücken des elektromagnetischen
Antriebsmoments wieder abgebbar ist.
Ein derartiger kollektorloser Gleichstrommotor ist in der DT-OS 22 25 442 vorgeschlagen worden. Diese
DT-OS bezieht sich vor allem auf kollektorlose Gleichstrommotoren mit flachem Luftspalt, beschreibt
aber auch Motoren mit zylindrischem Luftspalt und gibt für diese einen etwa sägezahnförmigen Durchmesserverlauf
des Außenläufersstators und eine etwa rechteckförmige Magnetisierung des Rotors an. Die dort
angegebenen Motoren haben sich in der Praxis wegen ihres sicheren Anlaufs in der richtigen Drehrichtung und
wegen ihres auch für hochwertige Antriebe geeigneten gleichförmigen Ausgangsmoments und ihres schaltungstechnisch
sehr einfachen Aufbaus als sehr vorteilhaft erwiesen, doch hat es sich gezeigt, daß eine
annähernd reehteckförmige Induktionsverteilung zur Erzeugung größerer Reluktanzmomente ungeeignet ist.
Es ist auch bereits bekannt (FR-PS 13 88 848), bei einem koüektorlosen Gleichstrommotor als Drehstellungsdetektoren
zwei Hallgeneratoren zu verwenden, welche insgesamt vier Motorwicklungen steuern, die im
Betrieb ein Drehfeld erzeugen. Dabei möchte man durch sinusförmige Magnetisierung der Rotormagnete
- vgl. auch die US-PS 33 83 574 — ein konstantes Drehmoment an der Ausgangswelle erhalten. Dieses
Drehmoment wird durchgehend mit elektromagnetischen Mitteln, also durch Zusammenwirken einer oder
mehrerer Statorspulen mit dem Rotormagnet erzeugt. Solche Motoren sind für hochwertige Antriebsaufgaben,
z. B. in Datenverarbeitungsanlagen, bestens geeignet, sind aber für viele Anwendungsfälle einfach zu teuer,
weil jedem der beiden Hallgeneratoren normalerweise wenigstens vier Transistoren samt Widerständen usw.
zugeordnet sind, wodurch sich ein relativ komplizierter Schaltungsaufbau ergibt. — Einen ähnlichen Motoraufbau
mit zwei Hallgeneratoren zeigt auch die DT-OS 19 58 546, wobei sich bei einer der dort vorgeschlagenen
Lösungen ein stark pulsierendes Drehmoment an der Ausgangswelle ergibt, dessen Pulsationen dadurch
verringert werden sollen, daß man die Nuten schrägt.
Ferner kennt man (US-PS 32 64 538) einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit in Durchmesserrichtung
polarisiertem permanentmagnetischen Rotor, was in der Praxis eine sinusförmige Rotormagnetisierung
bedeutet. Zur Erzielung des Anlaufs in der richtigen Richtung ist der Luftspalt variabel ausgebildet, wobei
zwischen den — ausgeprägten — Statorpolen relativ große Lücken liegen, was heißt, daß der Luftspalt einen
außerordentlich unstetigen Verlauf aufweist, so daß der Rotor das Bestreben hat, in bestimmten Stellungen zu
»kleben« und sich deshalb ein stark pulsierendes Drehmoment ergibt.
Die DT-OS 23 14 259 schlägt einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit zylindrischem Luftspalt vor, bei
dem für den Rotor eine sinusförmige oder eine trapezförmige Magnetisierung angegeben ist. Wie sich
aus den Unterlagen dieser DT-OS, insbesondere Fig. 2
und dem dort angegebenen »konzentrierten Magnetpol« 35 klar ergibt, ist hier an eine trapezförmige
Magnetisierung mit einem konzentrierten, also kurzen Abschnitt großer Induktion und daran anschließenden
großen Pollücken gedacht, bei denen die Angaben dieser OS voll und ganz zutreffen. Eine solche Form der
Rotormagnetisierung führt aber zu einer für die elektronische Kommutierung ungünstigen Form der
vom Rotormagneten in der Statorwicklung induzierten Spannung, der sogenannten Gegen-EMK, und der
Wirkungsgrad ist nicht optimal, da während eines großen Teils der Rotorumdrehung die Differenz
zwischen dieser Gegen-EMK und der angelegten Gleichspannung groß ist, also relativ große ohmsche
Verluste entstehen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen kollektorlosen Gleichstrommotor der eingangs genannten
Art zu schaffen, dessen vom Rotormagnet in der Statorwicklung induzierte Spannung einen für den
Wirkungsgrad günstigen Verlauf hat und bei dem sich elektromagnetisches Antriebsmoment und Reluktanzmoment
günstig ergänzen.
Diese Aufgabe wird bei einem kollektorlosen Gleichstrommotor der eingangs genannten Art nach
der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rotormagnetpole jeweils eine etwa trapezförmige Magnetisierung mit
schmalen Lücken zwischen den Polen aufweisen, der Drehwinkelbereich, in dem der Rotor im Betrieb ein
elektromagnetisches Antriebsmoment erhält, etwa mit dem Winkelbereich zusammenfällt, in dem die Pollükken
ein Gebiet in Drehrichtung abnehmenden magnetisch wirksamen Luftspalts durchlaufen, und daß der
Drehwinkelbereich, in dem der Rotor in Betrieb kein elektromagnetisches Antriebsmoment erhält, etwa mit
dem Winkelbereich zusammenfällt, in dem die Pollükken ein Gebiet in Drehrichtung zunehmenden magnetisch
wirksamen Luftspalts durchlaufen. Auf diese Weise erhält man einen sehr günstigen Verlauf der induzierten
Spannung, was die Kommutierung erleichtert und einen guten Wirkungsgrad ergibt, und das Reluktanzmoment
ist ausreichend groß und verläuft etwa gegenphasig zum Wechselanteil des elektromagnetischen Antriebsmoments,
wodurch sich ein sehr günstiger Verlauf des an der Motorwelle abgegebenen Moments ergibt. Die
Erfindung geht dabei von der überraschenden Erkenntnis aus, daß anders als beim Motor nach der DT-OS
23 14 259, wo die Größe des Luftspalts unter den »konzentrierten Magnetpolen« des Rotors die Form
des Reluktanzmoments bestimmt, bei einem Motor mit trapezförmiger, schmale Lücken zwischen den Polen
aufweisender Rotormagnetisierung es die Größe des Luftspalts unter den Lücken zwischen den Polen ist, die
die Form des Reluktanzmoments bestimmt. (Im Gegensatz zur DT-OS 23 14 259 könnte man im
vorliegenden Fall von »konzentrierten Pollücken« sprechen.) — Ferner erleichtert der günstige Verlauf der
induzierten Spannung die elektronische Kommutierung, d. h. man muß die elektronischen Schaltelemente nicht
überdimensionieren und kann den Strom über dem jeweiligen Stromflußwinkel etwa konstant halten, kann
also praktisch im Schaltbetrieb arbeiten.
Zum Begriff des »magnetisch wirksamen Luftspalts« wird auf die Statorformen nach der US-PS 21 85 990
hingewiesen, wo erläutert ist, wie ein gewünschter Luftspahverlauf auf die unierschiedlichsten Weisen
realisiert werden kann, z. B. durch Schichten von Blechen mit unterschiedlichen Innendurchmessern.
Auch die kompliziertesten Konstruktionen, z. B. nach Fig. 12 dieser US-PS, können aber durch magnetisch
gleichwertige Blechpakete ersetzt werden, die aus identischen Blechschnitten aufgebaut sind und die dann
praktisch den magnetisch wirksamen Luftspalt gemäß derjenigen Konstruktion darstellen, die sie ersetzen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung geht
man ferner so vor, daß zum Ausgleich des durch die Nutöffnungen des Statorblechpakets im Bereich derselben
bewirkten Induktionsabfalls der tatsächliche Luftspalt dort so verkleinert ist, daß sich der erforderliche
magnetisch wirksame Luftspalt ergibt. Die Nutöffnungen wirken nämlich magnetisch wie eine Vergrößerung
des Lul'tspalts und würden daher unerwünschte Schwankungen des Reluktanzmoments hervorrufen;
durch die genannte Maßnahme wird aber im Bereich der Nutöffnungen am Stator zusätzliches Eisen vorgesehen
und daher dieser Effekt beseitigt, so daß auch in denjenigen Winkelbereichen, in denen die Pollücken
über die Nutöffnungen hinweglaufen, das Reluktanzmoment die gewünschte Form erhält.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden
beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines in erfindungsgemäßer Weise ausgebildeten zweipoligen
Außenläufermotors und der zugehörigen Schaltelemente,
Fig. 2 eine Abwicklung des LufIspaltverlaufs über
dem oberen Polbogen des Motors nach Fig. 1,
Fig. 3 und 4 zwei Schaubilder zum Erläutern einer stabilen und einer labilen Stellung des Rotors und
Fig. 5 Schaubilder zum Erläutern der Wirkungsweise
der Anordnung nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Außenläufermotor 10 mit einem äußeren, als durchgehender Magneiring ausgebildeten
zweipoligen Rotor 11, dessen Magnetisierung etwa gemäß Fig. 5a ausgebildet ist, also mit einer praktisch
konstanten Induktion B im Bereich der Pole und mit schmalen Pollücken. Ersichtlich entspricht die in
F i g. 5a dargestellte Magnetisierung nicht genau der Trapezform, wird aber im Sprachgebrauch des Elektromaschinenbaus
als trapezförmig bezeichnet. Die Breite der Pollücken kann mit Vorteil in der Größenordnung
von 10 bis 20° elektrisch liegen. — In den Fig. 1 bis 4
sind die Stellen mit praktisch konstanter Induktion für den Nordpol mittels Schraffierung und für den Südpol
mit grauer Farbe symbolisch angedeutet, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Es ist aber
ausdrücklich darauf hinzuweisen, daß der gesamte Rotor 11 beim Ausführungsbeispiel als radial magnetisiertes,
permanentmagnetisches Teil, z. B. aus Bariumferrit, ausgebildet ist. Die beiden Pollücken sind
ebenfalls symbolisch angedeutet und mit !2 und 13 bezeichnet. Fig. I zeigt den Rotor 11 in einer seiner
beiden stabilen Ruhestellungen, die er bei stromlosem Zustand des Motors einnehmen kann. Diese Ruhestellungen
sind durch die Form des Luftspalts und die Form der Magnetisierung ß ( F i g. 5a) bestimmt. Im Betrieb
läuft der Rotor 11 in Richtung des Pfeiles 14.
Der Stator 15 des Motors 10 ist als Doppel-T-Anker mit einem oberen Pol 16 und einem unteren Pol 17
ausgebildet, welche beide etwa die Umrißform eines Regenschirms haben, also jeweils fast den gesamten
Polbogcn umspannen, und welche zwischen sich zwei Nuten 18 und 19 einschließen, in denen zwei in Reihe
geschalteie Wicklungshälften 20 und 21 einer einsträngigen Wicklung angeordnet sind, deren Mittelanzap-
fung an einen Pluspol 22 geführt isi, und deren freie
Enden mit 23 bzw. 24 bezeichnet sind. Ein Hallgcnerator 25 (oder ein äquivalentes Kommuticrglicd) ist an der
Öffnung der Nut 19 oder einer elektrisch äquivalenten Stelle am Stator 15 angeordnet.
Der Luftspalt 26 über dem Pol 16 und der Luftspalt 27
über dem Pol 17 sind erfindungsgemäß jeweils in besonderer Weise ausgebildet. Dabei kommt es
naturgemäß nur auf die magnetisch wirksame Luftspaltgröße an den einzelnen Stellen an, el. h.. daß z. B. ein aus
verschiedenen, an den einzelnen Stellen ungleiche Durchmesser aufweisenden Blechen geschichteter Stator,
wie ihn z. B. Fig. 12 der US-PS 21 85 990 zeigt, an
den einzelnen Stellen seines Umfangs jeweils eine gemiüeUe Spaltgröße entsprechend der Erfindung !5
haben muß; aus diesem Grund wird der wirksame Luftspalt als »magnetisch wirksamer Luftspalt« bezeichnet,
und zwar im Gegensatz zum tatsächlichen Luftspalt, wie er nach außen hin in Erscheinung tritt und
z. B. mittels einer Lehre gemessen werden kann. Für die folgende Beschreibung wird ein Stator 15 vorausgesetzt,
welcher aus untereinander identischen Blechen geschichtet ist. Auch hier ergeben sich noch Unterschiede
zwischen dem tatsächlichen Verlauf des Luftspalts und dem Verlauf des magnetisch wirksamen Luftspalts, und
zwar an den Öffnungen der Nuten 18 und 19, wie das im folgenden erläutert wird.
Fig. 2 zeigt eine Abwicklung des oberen Luftspalts
26, welcher punktsymmetrisch zum unteren Luftspalt 27 verläuft. In F i g. 2 ist oben der Rotor 11 und unten der
Stator 15 dargestellt, also ein Polbogen von 180° elektrisch. Ausgehend von der Nut 18 nimmt der
tatsächliche Luftspalt 26 über einem ersten Winkel Alpha monoton bis zu einer Stelle 30 zu, an welcher der
Maximalwert d: des Luftspalts 26 erreicht wird. Von da an nimmt der tatsächliche Luftspalt 26 monoton ab bis
etwa zur Öffnung der Nut 19, wo der Minimalwert d\ des tatsächlichen Luftspalts 26 erreicht wird. Von hier
aus nimmt der an den Luftspalt 26 anschließende Luftspalt 27 wieder monoton bis zur nächsten Stelle 30
hin zu.
Da die Öffnungen der Nuten 18 und 19 zum Einbringen der Wicklung 20, 21 und ihrer Isolation eine
bestimmte Größe haben müssen, bewirken sie. daß der magnetisch wirksame Luftspalt im Bereich dieser
Nutöffnungen wesentlich größer ist und etwa den Verlauf hat. der in F i g. 2 mit 32 für die Nut 18 und mit
33 für die Nut 19 bezeichnet ist. d. h.. der magnetisch wirksame Luftspalt hat sein Minimum dl etwa an den
beiden Stellen 34 und 35. welche jeweils um einen Winkel Gamma (z.B. 10 bis 40° elektrisch) vor der
zugeordneten Nutöffnung und um einen Winkel Beta (z. B. 80 bis 170' elektrisch) hinter der Steile 30 liegen.
(Bei einem Motor mit geschlossenen Nuten 18 und 19 müßte der Luftspalt den durch die Linien 32 und 33
angegebenen tatsächlichen Verlauf haben.) Die beiden Winkel Alpha und Gamma ergeben also zusammen
einen Winkel Delta, innerhalb dessen der magnetisch wirksame Luftspalt in Drehrichtung gesehen zunimmt.
Dieser magnetisch wirksame Luftspalt ist für die Form des Reluktanzmoments maßgebend. Zweckmäßig legt
man diesen Winkel Delta so, daß der Hallgenerator 25 etwa in seiner Mitte oder um n-180° gegenüber dieser
Mitte versetzt angeordnet ist, wobei π = 1,2 usw.
Die F i g. 1 bis 3 zeigen übereinstimmend den Rotor 11 in seiner stabilen Ruhestellung, in der die beiden Pole
des Rotors jeweils Gebieten kleinen Luftspalts gegenüberliegen und die Lage der Pollücken 12, 13 etwa mit
den Stellen 30 größten Luftspalls übereinstimmt, da ir
dieser Lage der magnetische Widerstand des Luftspalt! insgesamt am geringsten ist.
Verdreht man den Rotor 11 um den Winkel Beta ir
Drehrichtung 14 aus dieser stabilen Ruhelage, so mut
man hierzu dem Rotor 11 von außen Energie zuführen da sich der magnetische Widerstand im Luftspali
vergrößert, oder anders gesagt, der Rotor 11 wird durch
ein Rcluktanzmomcnt gebremst. Im Betrieb wird diese Energie durch den Strom in der Wicklung 20 oder 21
zugeführt.
Nach Verdrehung um den Winkel Beta erreicht dei Rotor 11 die Lage nach F i g. 4. in der seine Pollücken Yt
und 13 sozusagen auf den Stellen 34, 35 kleinster magnetisch wirksamen Luftspalts reken. !n dieser Lage
ist der magnetische Widerstand im Luftspalt air größten, d. h. hier ist die größte magnetische Energie in
Motor gespeichert, und der Rotor 11 hat in diesel instabilen oder labilen Lage das Bestreben, sich in dei
einen oder der anderen Richtung so weit zu drehen, bi;
er wieder eine der beiden möglichen stabilen Lager erreicht. Wird der Rotor 11 z. B. in Richtung des Pfeile;
14 weitergedreht, so gibt er auch ohne Zufuhi elektrischen Stromes ein Drehmoment ab, das be
geeigneter gleichmäßiger Ausbildung der Zunahme de; äquivalenten Luftspalts eine praktisch konstante Ampli
tude hat.
Man erkennt also, daß ein bremsendes Reluktanzmo ment etwa im Winkelbercich β vorhanden ist, ir
welchem die Pollücken 12. 13 über Gebiete abnehmenden magnetisch wirksamen Luftspalts hinweglaufcn
und daß ein antreibendes Reluktanzmomeni etwa irr Winkelbereich δ vorhanden ist. in welchem die
Pollücken 12, 13 über Gebiete zunehmenden magnetisch wirksamen Luftspalts hinwcglaufen, und mar
erkennt ferner, daß es wie dargestellt möglich ist, die füi
die Herstellung des Motors unvermeidlichen Nutöffnungen 18, 19 dadurch zu kompensieren, daß man der
tatsächlichen Luftspalt im Bereich dieser Nutöffnunger verkleinert.
Zum Steuern des Stromes in den Wicklungen 20 und 21 abhängig von der Lage der Pole des Rotors 11 dienl
der Hallgenerator 25, dessen einer Steueranschluß übet einen Widerstand 36 mit dem Pluspol 22 verbunden ist
während sein anderer Steueranschluß mit einer Minusleitung 37 einer Gleichspannungsquelle (ζ. Β
24 V) verbunden ist. Die beiden Ausgänge des Hallgenerators 25 sind mit den Basen zweier npn-Transistoren
38 und 39 verbunden, deren Emitter mit der Minusleitung 37 verbunden sind, während der Kollektor
des Transistors 30 mit dem Anschluß 24 und der Kollektor des Transistors 39 mit dem Anschluß 23 der
Wicklung 20 bzw. 21 verbunden ist. Auf diese Weise wird bei der Umdrehung des Rotors 11 beim
Vorbeilaufen des Südpols (wie in F i g. 1 und 2 dargestellt) am Hallgenerator 25 praktisch während des
gesamten, symbolisch grau dargestellten Winkelbereichs der Transistor 39 und damit die Wicklung 20
eingeschaltet, und ebenso wird beim Vorbeilaufen des Nordpols praktisch während des gesamten schraffiert
dargestellten Winkelbereichs der Transistor 38 und damit die Wicklung 21 eingeschaltet Der Strom in den
Wicklungen 20 und 21 ist also nur beim Vorbeilaufen der Pollücken 12 bzw. 13 am Hallgenerator 25 völlig
unterbrochen und nimmt dann entsprechend der Zunahme der Induktion bis zu einem praktisch
konstanten Maximalwert zu, wie das in Fig.5b für die
Ströme ns und m in den Transistoren 38 und 39
dargestellt ist. In Verbindung mit der im Bereich der
Rotorpole gemäß Fig. 5a praktisch konstanten Induktion ergibt sich ein praktisch konstantes elektromagnetisches
Antriebsmoment Md, wie es in Fi g. 5c dargestellt ist. Dieses Moment hat nur relativ schmale
Lücken 45. In diesen Lücken wird das antreibende Reluktanzmomenl wirksam.
F i g. 5d zeigt den Verlauf des mit Mrei bezeichneten
Reluktanzmoments über einer Rolorumdrehung. Mit 46 ist die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte stabile
Rotorstellung bezeichnet, und mit 47 die in F i g. 4 dargestellte labile Rotorstellung. In beiden Fällen
durchläuft das Reluktanzmoment den Wert Null. Man erkennt ferner den Bereich des mit 48 bezeichneten
bremsenden Reluktanzmoments zwischen diesen Punkten 46 und 47, dessen Länge im wesentlichen durch den
Winkel Beta bestimmt ist, und den an den Punkt 47 anschließenden Bereich des mit 49 bezeichneten
antreibenden Reluktanzmoments, dessen Länge im wesentlichen durch den Winkel Delta bestimmt ist. An
den Bereich 49 schließt sich wieder ein stabiler Punkt 50 und dann ein labiler Punkt 51 an, d. h., ein solcher Motor
durchläuft pro Umdrehung zwei stabile und zwei labile Rotorstellungen. Sieht man von den Ummagnetisierungsverlusten
im magnetischen Kreis eines solchen Motors ab, so muß die zwischen den Punkten 46 und 47
gespeicherte Energie, die durch ein Minuszeichen symbolisch gekennzeichnet ist, gleich groß sein wie die
zwischen den Punkten 47 und 50 abgegebene, symbolisch mit einem Pluszeichen bezeichnete magnetische
Energie, d. h., wenn z. B. der Winkel Beta groß und der Winkel Delta klein gewählt wird, hat der Bereich 48
des Reluktanzmoments einen kleinen und der Bereich 49 einen großen Absolutwert seiner Amplitude.
F i g. 5e zeigt die Überlagerung der beiden Momente Mc/und Mrei, welche zusammen ein praktisch konstantes
Moment Mgcs an der (nicht dargestellten) Ausgangswelle
des Motors 10 ergeben. Um dies zu erreichen, müssen Mei und Mrei wie dargestellt spiegelbildlich zu einer
Geraden 52 verlaufen, welche 50% von Mges entspricht.
Naturgemäß läßt sich diese Bedingung in den seltensten Fällen genau erfüllen, doch hat es sich gezeigt, daß man
mit Hilfe der Erfindung ein Ausgangsmoment erhalten kann, das einen weitgehend gleichförmigen Verlauf hat.
Der Wert dieses Moments ist sozusagen in den Motor einprogrammiert, d. h., ein solcher Motor muß an den
jeweiligen Anwendungsfall und das dort verlangte Moment ungefähr angepaßt sein, wenn man optimale
Ergebnisse erzielen will.
Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung kann man naturgemäß ebenso einen Innenläufermotor
ausbilden, wobei dann Stator und Rotor in der Abwicklung dasselbe Bild ergeben, wie es in Fig.2
dargestellt ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Kollektorloser Gleichstrommotor mit einem zylindrischen Luftspalt und mit einem permanentmagnetischen
Innen- oder Außenrotor, mit einer von einem Drehstellungsdetektor gesteuerten, im
Betrieb ein Wechselfeld und damit ein Lücken aufweisendes elektromagnetisches Antriebsmoment
erzeugenden Wicklung, mit einem durch Veränderung des 'Statorblechpaketdurchmessers verursachten,
über den Drehwinkel unterschiedlichen Luftspalt, wobei in bestimmten Drehwinkelbereichen
durch Zusammenwirken des permanentmagnetischen Rotors und des Stators magnetische Energie
speicherbar und dann in darauffolgenden Drehwinkelbereichen zur Überwindung der Momentiücken
des elektromagnetischen Antriebsmoments wieder abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotormagnetpole jeweils eine etwa trapezförmige Magnetisierung mit schmalen Lücken
(12, 13) zwischen den Polen aufweisen, der Drehwinkelbereich, in dem der Rotor (11) im Betrieb
ein elektromagnetisches Antriebsmoment (Md) erhält, etwa mit dem Winkelbereich (ß) zusammenfällt,
in dem die Pollücken (12, 13) ein Gebiet in Drehrichtung abnehmenden magnetisch wirksamen
Luftspalts (26, 27) durchlaufen, und daß der Drehwinkelbereich, in dem der Rotor (11) im Betrieb
kein elektromagnetisches Antriebsmoment erhält, etwa mit dem Winkelbereich (δ) zusammenfällt, in
dem die Pollücken (12, 13) ein Gebiet in Drehrichtung zunehmenden magnetisch wirksamen Luftspalts
(32,33) durchlaufen.
2. Kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich
des durch die Nutöffnungen (18, 19) des Statorblechpaketes (16) im Bereich derselben
bewirkten Induktionsabfalls der tatsächliche Luftspalt dort so verkleinert ist, daß sich der
erforderliche magnetisch wirksame Luftspalt (32,33) ergibt.
3. Kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im
Betrieb an den Stellen, an denen die Pollücken (12, 13) den Stellen größten magnetisch wirksamen
Luftspalts gegenüberliegen, der Motorstrom jeweils größer als Null ist (vgl. F i g. 5).
4. Kollektorloser Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gebiete in Drehrichtung zunehmenden magnetisch wirksamen Luftspalts (32, 33) etwa symmetrisch
zur Lage des Drehstellungsdetektors und zu den von dieser Winkellage um n-180° elektrisch
entfernten Stellen verlaufen, wobei η = 1,2,... ist.
5. Kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstellungsdetektor
als Hallgenerator (25) ausgebildet ist.
6. Kollektorloser Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Breite der Pollücken etwa 10 ... 20° elektrisch beträgt.
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